三通管冲刷腐蚀数值计算.pdf

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1、第42卷第!期当代化工V0]．42．NO．12013年1月ContemporaryChemicalIndustryJanuary，2013三通管冲刷腐蚀数值计算陈佳，刘勇峰(中国石油集团工程设计有限责任公司西南分工司，四川成都610017)摘要：三通管在工业中使用很普遍，随着工业的不断发展，三通管受到的冲刷腐蚀也越来越严重。根据流体流动的基本规律，建立了冲刷腐蚀的数学模型，运用SIMPLE算法求解方程组。研究结果表明：三通管出口段壁面受到了流体的冲刷腐蚀，最严重的部位在出15段管中心左右0．03m处，此处受到的剪切应力最大。流体的流体力学因素对管道冲刷腐蚀也有影响，入口

2、流速和流体粘度越大，冲刷腐蚀越严重，出口段管的直径越大，冲刷腐蚀越轻，含气量对冲刷腐蚀的影响是先变大，后变小。关键词：三通管；冲刷腐蚀；剪切应力；数值计算中图分类号：TE42文献标识码：A文章编号：1671—0460(2013)01—0076—03NumericalCalculationofErosion-CorrosionforThree-WayPipesCHENJia，LIUYong-feng(ChinaPetroleumEngineeringCo．，Ltd．SouthwestCompany,SichuanChengdu610017，China)Abstract：T

3、hethree—waypipeisverycommoninindustry．Withtherapiddevelopmentofindustry,efectoferosion—corrosiononthree—waypipesismoreandmoreserious．Inthispaper,accordingtothelawoffluidflow,themathematicalmodeloferosion—corrosionwasestablished，andSIMPLEalgorithmwasusedtosolvetheequation．Theresultsshowth

4、at：exitwallofthethree—waypipeiSeasilydamagedbytheerosion．corrosion．TheworstpartwheretheshearstressiSmaximaliSneartocenterofthree—waypipeexit．Fluidhydrodynamicfactorsalsoaffecttheerosion—corosion．TheCfrectoferosion—corosionincreaseswithincreasingofinletflowrateandfluidviscosity,anddecreas

5、eswithincreasingofexitpipediameter．Theeffectoferosion—corosionincreasesfirstlyandthendecreaseswithincreasingofgascontent．Keywords：Three—waypipe；Erosion．corosion；Shearstress；Numericalcalculation三通管在石化，冶金、化工和电力等行业使用三通管的冲刷腐蚀的研究中具有很高的可行性。通非常广泛，随着管道点多面广、工况的复杂、管内过数值计算，可以分析流体力学因素对冲刷腐蚀的介质的多样化等一系

6、列因素的变化，管道发生腐蚀影响，为装置的最优化设计提供指导。减薄，穿孑L等安全事故的概率不断上升。1模型的建立目前国内外学者对管道的冲刷腐蚀进行了大量的研究，邓宇强等对电厂凝汽器铜管冲刷腐蚀的计算流体力学就是用数值计算的方法直接求解原因进行了深入的分析，洪惠芬利用ASPEN和描述流体运动基本规律的非线性数值方程组，研究fluent软件开发出了冲刷腐蚀预测软件，雍兴跃和流体运动的规律。它的优势在于不仅可以给出比较代真利用数值计算的方法分析了流体力学因素对完整的定量研究结果，还可以节省研究成本和减少管道冲刷腐蚀的影响规律，偶国富定量分析流体工作量，扩大研究的范围。的腐蚀性、

7、流体物性对冲刷腐蚀的影响，江克对1．1数学模型高温高流速环烷酸喷射装置的冲刷腐蚀进行了数值流体流动要遵守基本的定律，主要包括质量守模拟，提出了最佳的喷嘴到壁面的距离，Keating[恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律，如果流动对弯管的冲刷腐蚀进行了数值预测，叶帆p吩析了属于紊流，还要遵守紊流输运方程，控制方程就是介质流态对凝析气集输管道的腐蚀影响，王德国”叫这些守恒定律的数学描述。在三通管内部不考虑管介绍了长距离油、气、水混输管道内壁流动腐蚀研道和流体的换热，所以不用能量方程，流体在三通究进展。内主要控制方程如下“：根据上述研究结果，将数